JP6714714B2 - Vehicle control device - Google Patents
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Description
この発明は、自動運転(自動運転支援を含む)が可能な車両に適用して好適な車両制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device suitable for application to a vehicle capable of automatic driving (including automatic driving support).
特許5306934号公報(以下、JP5306934Bという。)には、複数の行動目的を生成するために、演算周期の長短に応じて階層化された複数のモジュール(行動目的生成モジュールという。)を備え、該複数の行動目的生成モジュールの演算結果により制御モジュールを通じて制御対象を制御する制御システムが開示されている。この制御システムによる具体的な制御対象は、脚式ロボットである。 Japanese Patent No. 5306934 (hereinafter referred to as JP5306934B) is provided with a plurality of modules (referred to as action purpose generation modules) that are layered according to the length of the operation cycle in order to generate a plurality of action purposes. A control system is disclosed which controls a control target through a control module according to the calculation results of a plurality of action purpose generation modules. A specific control target of this control system is a legged robot.
このJP5306934Bは、演算周期に応じて3つの階層に分割された行動目的生成モジュールを有し、最も演算周期の長い行動目的生成モジュールが、前記ロボットを目標位置まで移動させることを担当し、演算周期が中間の行動目的生成モジュールが、前記ロボットに物体との接触を回避させることを担当し、演算周期が短い行動目的生成モジュールが、前記ロボットの姿勢を安定化させることを担当している。 This JP5306934B has an action purpose generation module divided into three layers according to the operation cycle, and the action purpose generation module having the longest operation cycle is in charge of moving the robot to the target position. The intermediate action purpose generation module is in charge of preventing the robot from contacting an object, and the action purpose generation module having a short calculation cycle is in charge of stabilizing the posture of the robot.
この階層化された制御システムでは、演算周期が長い行動目的生成モジュールによる評価結果よりも演算周期が短い行動目的生成モジュールによる評価結果を優先的に反映させた形で前記制御対象の動作を制御するように構成されている(JP5306934Bの請求項1)。
In this hierarchical control system, the operation of the controlled object is controlled by preferentially reflecting the evaluation result by the action purpose generation module having a shorter operation cycle than the evaluation result by the action purpose generation module having a long operation cycle. (
ところで、自動運転(自動運転支援を含む)が可能な車両では、認識された直近の走行環境に対する適応性・応答性を満足させながら道路を走行して目標位置に到達することは勿論のこと、前記目標位置に到達するまでの乗員の快適性、乗り心地、例えば、模範的なドライバが運転するのと同様の車両の挙動変化の円滑性が重視される。 By the way, in a vehicle capable of automatic driving (including automatic driving support), it goes without saying that the vehicle travels on the road to reach the target position while satisfying the adaptability and responsiveness to the recognized latest driving environment. The comfort of the occupant until reaching the target position, the riding comfort, for example, the smoothness of the behavior change of the vehicle similar to that of an exemplary driver is emphasized.
しかしながら、JP5306934Bでは、脚式ロボットであること等を原因として、演算周期が短い行動目的生成モジュールによる評価結果を優先的に反映させた形で前記脚式ロボットの動作を時々刻々制御し、目標位置まで到達するように構成されているので、制御対象の挙動変化の円滑性(乗員の乗り心地の快適性)を向上させる点については改良の余地がある。 However, in JP5306934B, due to the fact that the robot is a legged robot and the like, the operation of the legged robot is momentarily controlled in a form that preferentially reflects the evaluation result by the action purpose generation module having a short calculation cycle, and the target position is controlled. However, there is room for improvement in improving the smoothness of the behavior change of the controlled object (the comfort of the occupant's riding comfort).
この発明は上記のような課題を考慮してなされたものであり、自動運転車両(自動運転支援車両も含む。)の軌道生成処理に的確に適用可能であり、安定した軌道出力を得ることを可能とする車両制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above problems, and can be appropriately applied to a trajectory generation process of an autonomous driving vehicle (including an automatic driving assistance vehicle), and obtains a stable trajectory output. It is an object of the present invention to provide a vehicle control device that enables it.
この発明に係る車両制御装置は、自動運転可能な車両を制御する車両制御装置であって、外界情報を検出する外界センサで検出された前記外界情報から少なくとも自車が走行するレーンのレーン形状を認識し、認識したレーン形状情報を含む外界認識情報を生成する外界認識部と、前記外界認識情報を利用して、第1演算周期で第1軌道を生成する第1軌道生成部と、前記外界認識情報を利用して、前記第1演算周期より長い第2演算周期で前記第1軌道より長い第2軌道を生成する第2軌道生成部と、前記第1軌道生成部及び前記第2軌道生成部を制御する統括制御部と、を備える。ここで、前記外界認識部は、前記第1演算周期以下の周期で前記認識処理を行うものであり、前記統括制御部は、前記第2軌道生成部が利用した前記外界認識情報がある場合には、該外界認識情報及び前記第2軌道を前記第1軌道生成部に参照させて前記第1軌道を生成させる。 A vehicle control device according to the present invention is a vehicle control device for controlling a vehicle capable of autonomous driving, and at least a lane shape of a lane in which a vehicle is traveling is determined from the external world information detected by an external world sensor that detects external world information. An external world recognition unit that recognizes and generates external world recognition information including the recognized lane shape information, a first trajectory generation unit that generates a first trajectory in a first calculation cycle by using the external world recognition information, and the external world A second trajectory generation unit that generates a second trajectory longer than the first trajectory in a second computation cycle longer than the first computation cycle, using the recognition information, the first trajectory generation unit, and the second trajectory generation And a general control unit that controls the unit. Here, the external world recognition unit performs the recognition processing in a cycle that is equal to or shorter than the first calculation cycle, and the overall control unit determines when the external world recognition information used by the second trajectory generation unit is present. Causes the first trajectory generation unit to generate the first trajectory by referring to the external world recognition information and the second trajectory.
このようにこの発明では、下位階層である第1軌道生成部が最新の外界認識情報及び上位階層の第2軌道生成部が生成した第2軌道を用いて、軌道最適化を行う場合、実際には外界情報(環境情報)が変化していなかったとしても、外界認識部の認識誤差などにより、上位階層である第2軌道生成部が用いた外界情報とは異なる外界情報を用いることになる。その場合、最新の外界情報に対して、第2軌道が最適解となっておらず、第1軌道を評価する評価関数に不要な多峰性が生じてしまい、出力軌道(第1軌道)が不安定になる可能性がある。 As described above, according to the present invention, when the first trajectory that is the lower layer uses the latest external world recognition information and the second trajectory that is generated by the second trajectory generating section of the upper layer to perform trajectory optimization, Even if the external world information (environmental information) has not changed, the external world information that is different from the external world information used by the second trajectory generation unit, which is the upper layer, is used due to a recognition error of the external world recognition unit. In that case, the second trajectory is not the optimum solution for the latest external world information, and an unnecessary multimodal property is generated in the evaluation function for evaluating the first trajectory, and the output trajectory (first trajectory) is May become unstable.
実際上、白線や停止線等からなるレーン形状には、認識誤差(認識ノイズ)は乗るが、本来、静的な(変化しない、動かない)ものであり、上位階層である第2軌道生成部が利用した外界認識情報と一部(レーン形状情報)が同じ外界認識情報を下位階層である第1軌道生成部が利用することで、下位階層である第1軌道生成部が参照する上位階層軌道である第2軌道との外界情報(環境情報)の不整合を抑制し、安定した軌道出力を行うことができる。 In reality, the lane shape formed of white lines, stop lines, and the like carries a recognition error (recognition noise), but is inherently static (does not change or does not move), and is the upper layer of the second trajectory generation unit. By using the external world recognition information that is partly (lane shape information) same as the external world recognition information used by, the lower layer first trajectory generation unit refers to the lower layer first trajectory generation unit and refers to the upper layer trajectory It is possible to suppress the mismatch of the external information (environmental information) with the second orbit, which is a stable trajectory output.
この場合、前記外界認識情報には、前記レーン形状情報を含む静的な外界認識情報の他に、交通参加者を含む自車の走行を抑制する走行抑制源情報を含む動的な外界認識情報である走行抑制源情報を含むものであり、前記統括制御部は、前記第1軌道生成部が軌道を生成する際に、動的な前記外界認識情報は、最新の外界認識情報を該第1軌道生成部に利用させる。 In this case, the outside world recognition information includes, in addition to the static outside world recognition information including the lane shape information, a dynamic outside world recognition information including traveling suppression source information that suppresses traveling of a vehicle including a traffic participant. When the first trajectory generation unit generates a trajectory, the integrated control unit dynamically updates the external environment recognition information with the latest external world recognition information. It is used by the trajectory generator.
この発明によれば、第1軌道生成部が、第2軌道生成部の第2演算周期より短い第1演算周期で、第2軌道より短い第1軌道を生成する際に、交通参加者を含む動的な外界認識情報は、第1演算周期以下で認識されている最新の外界認識情報を利用して生成するので、交通参加者等に対する車両の応答性が低下しない第1軌道を生成することができる。 According to this invention, when the first trajectory generation unit generates the first trajectory shorter than the second trajectory in the first computation cycle shorter than the second computation cycle of the second trajectory generation unit, it includes the traffic participants. Since the dynamic external world recognition information is generated by using the latest external world recognition information recognized in the first operation cycle or less, it is necessary to generate the first trajectory in which the responsiveness of the vehicle to traffic participants is not deteriorated. You can
この場合、前記外界認識情報には、前記レーン形状情報の他に、前記自車の走行を規制する静的な外界認識情報である標識・標示情報が含まれるものであり、前記統括制御部は、前記標識・標示情報を前記第2軌道生成部に利用させるとともに、前記第2軌道生成部が利用した前記標識・標示情報を前記第1軌道生成部に利用させるようにしてもよい。 In this case, the outside world recognition information includes, in addition to the lane shape information, sign/marking information that is static outside world recognition information that restricts the traveling of the own vehicle, and the overall control unit The sign/marking information may be used by the second trajectory generating unit, and the sign/marking information used by the second trajectory generating unit may be used by the first trajectory generating unit.
例えば、第2軌道生成部が利用した、最高速度を示す標識や停止線等の走行を規制する標識・標示情報を、第1軌道生成部に利用させるので、第2軌道生成部により生成された車両の速度の円滑な遷移や停止を行う第2軌道を第1軌道生成部で利用することができる。 For example, the sign/marking information indicating the maximum speed, the sign/marking information for restricting the travel of the stop line, etc., which is used by the second track generation unit, is used by the first track generation unit, and thus is generated by the second track generation unit. The second trajectory that smoothly transitions or stops the vehicle speed can be used by the first trajectory generator.
また、前記統括制御部が制御する、前記第2演算周期より長い第3演算周期で、前記外界認識情報を利用して、前記第2軌道より長い第3軌道を生成する第3軌道生成部をさらに有し、前記統括制御部は、自動運転を開始する際、前記第1軌道生成部、前記第2軌道生成部、及び前記第3軌道生成部に対し、各軌道の生成を同時に開始させる一方、前記第2軌道が生成される前は、前記第1軌道生成部に対し、最新の外界認識情報を利用させて前記第1軌道を生成させ、前記第2軌道が生成されたときは、前記第1軌道生成部に対し、該第2軌道及び前記第2軌道生成部が利用したレーン形状を含む前記外界認識情報を利用させて前記第1軌道を生成させ、前記第3軌道が生成されたときは、前記第1軌道生成部に対し、該第3軌道及び前記第3軌道生成部が利用したレーン形状情報を含む前記外界認識情報を利用させて前記第1軌道を生成させるようにしてもよい。 In addition, a third trajectory generation unit that generates a third trajectory that is longer than the second trajectory by using the external environment recognition information in a third computation cycle that is longer than the second computation cycle and that is controlled by the central control unit. Further, the integrated control unit causes the first trajectory generation unit, the second trajectory generation unit, and the third trajectory generation unit to simultaneously start generation of each trajectory when starting the automatic operation. Before the second trajectory is generated, the first trajectory generation unit is caused to generate the first trajectory by using the latest external environment recognition information, and when the second trajectory is generated, the The first trajectory is generated by causing the first trajectory to be generated by using the external environment recognition information including the lane shape used by the second trajectory and the second trajectory generator, and the third trajectory is generated. In this case, the first trajectory may be generated by causing the first trajectory generation unit to use the external environment recognition information including the third trajectory and the lane shape information used by the third trajectory generation unit. Good.
この発明によれば、自動運転がオン状態とされたとき、第1軌道生成部、第2軌道生成部、及び第3軌道生成部により、まず、演算周期の最も短い第1軌道生成部により生成した第1軌道で車両を制御し、次に、演算周期が中くらいの第2軌道生成部により生成した第2軌道を考慮した前記第1軌道で車両を制御し、次いで、演算周期が最も長い第3軌道生成部により生成した第3軌道を考慮した前記第2軌道を生成し、さらに第3軌道を考慮して生成された前記第2軌道を考慮して前記第1軌道を生成し、生成された前記第1軌道で車両を制御するようにしている。 According to the present invention, when the automatic operation is turned on, the first trajectory generation unit, the second trajectory generation unit, and the third trajectory generation unit first generate the first trajectory generation unit having the shortest calculation cycle. The vehicle is controlled on the first track, and then the vehicle is controlled on the first track in consideration of the second track generated by the second track generator having a medium calculation cycle, and then the calculation cycle is the longest. Generating the second trajectory in consideration of the third trajectory generated by the third trajectory generator, generating the first trajectory in consideration of the second trajectory generated in consideration of the third trajectory, and generating The vehicle is controlled on the above-described first track.
このため自動運転がオン状態とされたとき、直ちに自動運転を開始でき、且つ徐々に段階的に、乗り心地・快適性を考慮した自動運転に移行することができる。この場合において、下位階層の軌道生成部が参照する上位階層軌道と外界情報(環境情報)の不整合を抑制し、安定した軌道出力を行うことができる。 Therefore, when the automatic driving is turned on, the automatic driving can be immediately started, and the automatic driving can be gradually and gradually changed into the automatic driving in consideration of ride comfort and comfort. In this case, it is possible to suppress a mismatch between the upper layer orbit referenced by the lower layer orbit generation unit and the external world information (environmental information), and perform stable orbit output.
ここで、前記外界認識情報には、前記レーン形状情報、又は前記レーン形状情報及び前記標識・標示情報の他に、前記自車の走行を抑制する走行抑制源情報が含まれるものであり、前記統括制御部は、前記走行抑制源情報を、前記第3軌道生成部には利用させず、前記第1及び第2軌道生成部に利用させるようにしてもよい。 Here, in the outside world recognition information, in addition to the lane shape information, or the lane shape information and the sign/marking information, traveling suppression source information that suppresses traveling of the own vehicle is included, and The integrated control unit may cause the first and second trajectory generation units to use the traveling suppression source information without using the third trajectory generation unit.
この発明によれば、相対的に長期軌道となる第3軌道では乗り心地(車両の挙動変化の円滑性)が重視され、中期軌道となる第2軌道及び短期軌道となる第1軌道では認識された外界環境に対する適応性・応答性が重視されるので、第1軌道及び第2軌道生成の際に、自車の走行を抑制する走行抑制源情報を利用することで、外界環境に対する適応性・応答性を確保しつつ、レーン形状を利用して生成された第3軌道を間接的に利用する第1軌道により車両を制御することで、乗り心地(快適性)が考慮された自動運転を行うことができる。 According to the present invention, the riding comfort (smoothness of changes in vehicle behavior) is emphasized on the third track, which is a relatively long-term track, and is recognized on the second track, which is a medium-term track, and the first track, which is a short-term track. Since the adaptability and responsiveness to the external environment are emphasized, the adaptability to the external environment can be improved by using the travel suppression source information that suppresses the travel of the own vehicle when the first track and the second track are generated. While ensuring responsiveness, the vehicle is controlled by the first track that indirectly uses the third track generated using the lane shape, thereby performing automatic driving in consideration of ride comfort (comfort). be able to.
さらに、前記レーン形状情報は、路面に設けられたレーン規定物から認識される情報であり、前記走行抑制源情報は、障害物、交通参加者、又は信号機灯色を含む情報であるとしてもよい。 Furthermore, the lane shape information may be information recognized from a lane prescription provided on a road surface, and the travel restraint source information may be information including an obstacle, a traffic participant, or a traffic light color. ..
この発明によれば、第3軌道生成部は、路面に設けられたレーン規定物から認識される情報に基づき乗り心地を重視した軌道を生成でき、第1軌道生成部及び第2軌道生成部は、障害物、交通参加者、又は信号機灯色を含む情報に基づき適応性・応答性を重視した軌道を生成することができる。 According to the present invention, the third track generation unit can generate a track with emphasis on ride comfort based on the information recognized from the lane prescription provided on the road surface, and the first track generation unit and the second track generation unit It is possible to generate a trajectory with emphasis on adaptability/responsiveness based on information including obstacles, traffic participants, or traffic light colors.
さらにまた、前記レーン規定物は、レーンマーク又はレーン逸脱防止部材を含むとしてもよい。 Furthermore, the lane defining object may include a lane mark or a lane departure prevention member.
この発明によれば、前記外界認識部は、レーンマーク又は縁石・ガードレール等のレーン逸脱防止部材から自車が走行するレーンのレーン形状を認識することができる。 According to this invention, the outside world recognition unit can recognize the lane shape of the lane in which the vehicle travels from the lane mark or a lane deviation prevention member such as a curb or guardrail.
以下、この発明に係る車両制御装置について、この車両制御装置が搭載された車両との関係において、好適な実施形態を挙げ添付の図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a vehicle control device according to the present invention will be described in relation to a vehicle in which the vehicle control device is mounted, with reference to the accompanying drawings, by way of preferred embodiments.
[車両10の構成]
図1は、この実施形態に係る車両制御装置12が搭載された車両(自車又は自車両ともいう。)10の概略構成を示すブロック図である。[Configuration of vehicle 10]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a vehicle (also referred to as an own vehicle or an own vehicle) 10 equipped with a
車両10は、車両制御装置12を含み、該車両制御装置12の他、該車両制御装置12にそれぞれ通信線を介して接続される入力装置と出力装置とを備える。
The
前記入力装置として、外界センサ14と、ナビゲーション装置16と、車両センサ18と、通信装置20と、自動運転スイッチ(自動運転SW)22と、操作デバイス24に接続された操作検出センサ26と、を備える。
As the input device, an
前記出力装置として、図示しない車輪を駆動する駆動力装置28と、前記車輪を操舵する操舵装置30と、前記車輪を制動する制動装置32と、を有するアクチュエータ27を備える。
The output device includes an
なお、ナビゲーション装置16や通信装置20は、入出力装置(ヒューマンインタフェース、送受信機)として利用することもできる。
The
[車両制御装置12に接続される入出力装置の構成]
外界センサ14は、車両10の外界(前方、後方、側方等の周囲360゜)情報を取得する複数のカメラ33と複数のレーダ34とを備え、取得した車両10の外界情報を車両制御装置12に出力する。外界センサ14は、さらに、複数のLIDAR(光検出と測距)を備えてもよい。[Configuration of input/output device connected to vehicle control device 12]
The
ナビゲーション装置16は、衛星測位装置等を用いて車両10の現在位置を検出・特定するとともに、ユーザインタフェースとして、タッチパネル式のディスプレイ、スピーカ及びマイクを有し、現在位置又はユーザが指定した位置から指定した目的地までの経路を算出し、車両制御装置12に出力する。ナビゲーション装置16により算出された経路は、経路情報として記憶装置40の経路情報記憶部44に記憶される。
The
車両センサ18は、車両10の速度(車速)を検出する速度(車速)センサ、加速度を検出する加速度センサ、横Gを検出する横Gセンサ、車両10の垂直軸周りの角速度を検出するヨーレートセンサ、車両10の向きを検出する方位センサ、車両10の勾配を検出する勾配センサ等を含め、各検出信号を車両制御装置12に出力する。これらの検出信号は、後述する演算周期Toc毎に自車状態情報Ivhとして記憶装置40の自車状態情報記憶部46に記憶される。
The
通信装置20は、路側機、他車、及びサーバ等と通信し、信号機等に係わる情報、他車に係わる情報、及びプローブ情報・更新地図情報等を受信しあるいは送信する。なお、地図情報は、ナビゲーション装置16に記憶される他、地図情報として記憶装置40の地図情報記憶部42にも記憶される。
The communication device 20 communicates with a roadside device, another vehicle, a server, etc., and receives or transmits information about a traffic light, information about another vehicle, probe information, updated map information, and the like. The map information is stored in the
操作デバイス24は、アクセルペダル、ステアリングホイール(ハンドル)、ブレーキペダル、シフトレバー、及び方向指示レバー等を含む。操作デバイス24には、ドライバによる操作の有無や操作量、操作位置を検出する操作検出センサ26が取り付けられている。
The
操作検出センサ26は、検出結果としてアクセル踏込(開度)量、ハンドル操作(操舵)量、ブレーキ踏込量、シフト位置、右左折方向等を車両制御部110に出力する。
The
自動運転スイッチ(自動運転切替器)22は、例えば、インストルメントパネルに設けられ、ドライバ等のユーザが、非自動運転モード(手動運転モード)と自動運転モードを切り替えるためにマニュアル(手動)操作される押しボタンスイッチである。 The automatic operation switch (automatic operation switch) 22 is provided, for example, on an instrument panel, and is manually operated by a user such as a driver to switch between a non-automatic operation mode (manual operation mode) and an automatic operation mode. It is a push button switch.
自動運転モードは、ドライバが、アクセルペダルやステアリングホイールやブレーキペダル等の操作デバイス24の操作を行わない状態で車両10が車両制御装置12の制御下に走行する運転モードであり、車両制御装置12が、行動計画(後述する短期軌道St、中期軌道Mt、及び長期軌道Lt)に基づいて、駆動力装置28、操舵装置30、及び制動装置32の一部又は全部を制御する運転モードである。
The automatic driving mode is a driving mode in which the
なお、自動運転モード中に、ドライバが、アクセルペダルやステアリングホイールやブレーキペダル等の操作デバイス24の操作を開始した場合には、自動運転モードは自動的に解除され、非自動運転モード(手動運転モード)に切り替わる。
When the driver starts operating the
ここで、手動運転モードにおいても、公知のACC(Adaptive Cruise Control)機能やLKAS(Lane Keep Assist System)機能等、一定の運転支援機能を実施することができる。 Here, even in the manual operation mode, it is possible to implement certain driving support functions such as a known ACC (Adaptive Cruise Control) function and a LKAS (Lane Keep Assist System) function.
また、前記した自動運転スイッチ22は、タッチ式でもよく、音声入力方式等にしてもよい。
Further, the
駆動力装置28は、駆動力ECUと、エンジン及び/又は駆動モータ等の車両10の駆動源とから構成される。駆動力装置28は、車両制御部110から入力される車両制御値Cvhに従って車両10が走行するための走行駆動力(トルク)を生成し、トランスミッションを介し、あるいは直接に車輪に伝達する。
The driving
操舵装置30は、EPS(電動パワーステアリングシステム)ECUと、EPS装置とから構成される。操舵装置30は、車両制御部110から入力される車両制御値Cvhに従って車輪(操舵輪)の向きを変更する。
The
制動装置32は、例えば、油圧式ブレーキを併用する電動サーボブレーキであって、ブレーキECUと、ブレーキアクチュエータとから構成される。
The
制動装置32は、車両制御部110から入力される車両制御値Cvhに従って車輪を制動する。
The
なお、車両10の操舵は、左右車輪に対するトルク配分や制動力配分を変更することでも可能である。
The steering of the
[車両制御装置12の構成]
車両制御装置12は、1又は複数のECU(電子制御ユニット)により構成され、各種機能実現部の他、記憶装置40等を備える。なお、機能実現部は、この実施形態では、CPU(中央処理ユニット)が記憶装置40に記憶されているプログラムを実行することにより機能が実現されるソフトウエア機能部であるが、集積回路等からなるハードウエア機能部により実現することもできる。[Configuration of vehicle control device 12]
The
図2は、この実施形態に係る車両制御装置12の要部の構成を図1から抜き出して示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a main part of the
車両制御装置12は、記憶装置40(図1)及び機能実現部(機能実現モジュール)としての車両制御部110の他に、外界認識部51と、認識結果受信部52と、局所環境マップ生成部(環境マップ生成部ともいう。)54と、長期軌道生成部71と、中期軌道生成部72と、短期軌道生成部73と、これらを統括制御するとともに、タスク同期を制御する統括制御部(タスク同期モジュール)70と、から構成される。
The
車両制御装置12中、外界認識部51は、静的な(変化しない又は動かない)外界認識情報Iprsと動的な(変化する又は動く可能性がある)外界認識情報Iprdとからなる外界認識情報Iprを同時に生成する。
In the
静的な外界認識情報Iprsを生成する際、外界認識部51は、車両制御部110からの自車状態情報Ivhを参照し、さらに、外界センサ14中、カメラ33等からの外界情報(画像情報)に基づき、当該位置での車両10の両側(右側と左側)のレーンマーク(白線等)を認識するとともに、交差点等の停止線までの距離(停止線まで、あと何mの位置にいるか。)、及び走行可能領域(レーンマークは気にせずにガードレールや縁石を除いた平面領域)等を認識し、静的な外界認識情報Iprsとして生成し、認識結果受信部52に送信(出力)する。
When generating the static external world recognition information Iprs, the external
なお、静的な外界認識情報Iprsには、レーンマーク、縁石、及びガードレール等のレーン規定物により規定されるレーン(直線レーン、曲線レーン、勾配レーン等)の形状を示すレーン形状情報Iprslと、外界情報(画像情報)に含まれる自車10の走行を規制する標識(最高速度標識追い越し禁止標識等)や標示(停止線表示、進路変更禁止標示等)を含む標識・標示情報Iprsm等が含まれる。なお、縁石及びガードレールは、レーン逸脱防止部材として機能する。
The static external environment recognition information Iprs includes lane shape information Iprsl indicating the shape of a lane (straight lane, curved lane, slope lane, etc.) defined by lane regulations such as lane marks, curbs, and guardrails. Includes signs/marking information Iprsm including signs (maximum speed sign prohibiting overtaking signs, etc.) and signs (stop line display, course change prohibiting signs, etc.) that restrict the traveling of the
動的な外界認識情報Iprdを生成する際、外界認識部51は、前記自車状態情報Ivhを参照し、さらに、カメラ33等からの外界情報に基づき、障害物(落下物、駐停車車両、動物を含む)、交通参加者(人、オートバイを含む他車両)、及び信号機の灯色{青(緑)、黄(オレンジ)、赤}等の走行抑制源情報iprdcを認識し、動的な外界認識情報Iprdとして生成し、認識結果受信部52に送信(出力)する。
When generating the dynamic outside world recognition information Iprd, the outside
外界認識部51は、外界認識情報Ipr(Ipr=Iprs+Iprd)を演算周期Toc未満の時間で認識し、認識結果受信部52に送信(出力)する。
The external
この場合、認識結果受信部52は、統括制御部70からの演算指令Aaに応答して、外界認識部51から受信している外界認識情報Ipr(Ipr=Iprs+Iprd)を、演算周期Toc内に、統括制御部70に出力する。
In this case, the recognition
統括制御部70は、外界認識情報Ipr(Ipr=Iprs+Iprd)を、記憶装置40に記憶する。
The
ここで、演算周期(基準周期又は基準演算周期ともいう。)Tocは、車両制御装置12における基準の演算周期であり、例えば、数10ms程度の値に設定されている。
Here, the calculation cycle (also referred to as a reference cycle or a reference calculation cycle) Toc is a reference calculation cycle in the
局所環境マップ生成部54は、統括制御部70からの演算指令Abに応答して、自車状態情報Ivh及び外界認識情報Iprを参照(集約)し、演算周期Toc内に、環境マップ情報(局所環境マップ情報ともいう。)Iemとして生成して、統括制御部70に出力する。
The local environment
環境マップ情報Iemは、概ね、外界認識情報Iprに自車状態情報Ivhを合成した情報である。環境マップ情報Iemは、記憶装置40の環境マップ情報記憶部(局所環境マップ情報記憶部ともいう。)47に記憶される。
The environment map information Iem is generally information in which the own vehicle state information Ivh is combined with the outside world recognition information Ipr. The environment map information Iem is stored in the environment map information storage unit (also referred to as local environment map information storage unit) 47 of the
図3は、環境マップ情報Iemとして記憶されている、例としての環境マップ(局所環境マップともいう。)Lmapを示している。 FIG. 3 illustrates an example environment map (also referred to as a local environment map) Lmap stored as the environment map information Iem.
ここで、自車状態情報Ivhは、車両制御部110から得られる情報であって、基本的には、車両10の基準点Bp、例えば後輪車軸の中点の、レーンL(右側レーンマークLmrと左側レーンマークLmlによって区画される。)の中心線(仮想線)CLからのオフセット量(位置)OSと、中心線CLと車両10のノーズ方向ndとの間のなす角である姿勢角(方位角ともいう。)θzと、速度vsと、加速度vaと、走行ラインの曲率ρと、ヨーレートγと、操舵角δst等により構成される。オフセット量OSは、基準位置(任意)からの座標{x(走行路の方向であって縦方向)y(走行路に直交する方向であって横方向)}としてもよい。
Here, the vehicle state information Ivh is information obtained from the
すなわち、自車状態情報Ivhは、次の(1)式に示すように、後述する軌道点列Pj{(2)式参照}の、その時点における最新の情報である。
Ivh=Ivh(x,y,θz,vs,va,ρ,γ,δst)…(1)
Pj
=Pj(x,y,θz,vs,va,ρ,γ,δst)t=1,2,…T
…(2)That is, the own vehicle state information Ivh is the latest information at that point in time of a track point sequence Pj {see Formula (2)} described later, as shown in Formula (1) below.
Ivh=Ivh(x, y, θz, vs, va, ρ, γ, δst) (1)
Pj
=Pj(x, y, θz, vs, va, ρ, γ, δst) t=1, 2,... T
…(2)
なお、軌道点列Pjは、後述する軌道点列候補Pcj(x,y,θz,vs,va,ρ,γ,δst)t=1,2,…Tが肯定的な評価がなされるまで修正されて、出力軌道である軌道点列Pj(x,y,θz,vs,va,ρ,γ,δst)t=1,2,…Tとされる。tは、演算周期Tocの整数分の1(速度vsに応じて変更してもよい。)の時間に対応し、1は、最初の点、Tは、例えば、1sec目の点等の生成される軌道の時間長さに対応する。 The trajectory point sequence Pj is corrected until the trajectory point sequence candidate Pcj (x, y, θz, vs, va, ρ, γ, δst) t=1, 2,... T is positively evaluated. Then, the trajectory point sequence Pj (x, y, θz, vs, va, ρ, γ, δst) t=1, 2,... T is set as the output trajectory. t corresponds to a time that is an integer fraction of the calculation cycle Toc (may be changed according to the velocity vs.), 1 is a first point, and T is, for example, a point at the first sec. Corresponding to the time length of the orbit.
図3中、レーンL(右側レーンマークLmrと左側レーンマークLml)は、カメラ33からの画像情報から外界認識部51で認識(公知のレーンマーク検出、鳥瞰変換、及び曲線近似処理)された外界認識情報Iprである。
In FIG. 3, the lane L (the right lane mark Lmr and the left lane mark Lml) is recognized by the external
このように、環境マップ情報Iem(環境マップLmap)は、自車状態情報Ivhと外界認識情報Iprとを併合して生成された、自車10が走行している方向の自車位置を基準として道路(レーンマークLm)等の周辺状況(自車周辺状況)を示す情報である。
In this way, the environment map information Iem (environment map Lmap) is generated by merging the own vehicle state information Ivh and the external environment recognition information Ipr, and is based on the own vehicle position in the direction in which the
なお、局所環境マップ生成部54にて、例えば、レーン中心線CLは、直線レーンである場合の最適走行ラインとして生成され、カーブレーンであれば、レーン中心線CLに対する、いわゆるアウト−イン−アウト走行ラインが最適走行ラインとして生成される。この最適走行ラインは、環境マップ情報Iem(環境マップLmap)に含まれている。
In the local environment
なお、レーンL(の形状)は、レーンマークLmの他に、縁石EsやガードレールGr等のレーン規定物により規定される。 The lane L (the shape of the lane L) is defined by the lane markings such as the curb Es and the guardrail Gr in addition to the lane mark Lm.
図2にもどり、長期軌道生成部71は、統括制御部70からの演算指令Acに応答して、動的な外界認識情報Iprdを除いた静的な外界認識情報Iprsを含む環境マップ情報Iem、自車状態情報Ivh、及び地図情報記憶部42に記憶されている道路地図(カーブの曲率等)を参照して、例えば、演算周期9×Tocで長期軌道Ltを生成し、統括制御部70に出力する。長期軌道Ltは、軌道情報Itとして記憶装置40の軌道情報記憶部48に記憶される。
Returning to FIG. 2, the long-term
つまり、長期軌道生成部71は、車両10の乗り心地・快適性(急ハンドル、急加減速を行わない。)を重視した車両制御を行うための軌道、例えば、運転に習熟した模範ドライバが運転する軌道に対応した軌道であり、動的な外界認識情報Iprdを使用しないで静的な外界認識情報Iprsを使用し、演算周期が、相対的に長い周期、例えば数百ms程度の長周期Tl(Tl=9×Toc)で、相対的に長い時間(長い距離)、例えば10秒間程度の走行時間に対応する長期軌道(10sec軌道ともいう。)Ltを生成する。
That is, the long-term
中期軌道生成部72は、統括制御部70からの演算指令Adに応答して、環境マップ情報Iem(動的な外界認識情報Iprdと静的な外界認識情報Iprsを含む。)、自車状態情報Ivh、及び長期軌道Ltを参照して、演算周期3×Tocで中期軌道Mtを生成し、生成した中期軌道Mtを統括制御部70に出力する。中期軌道Mtは、軌道情報Itとして、軌道情報記憶部48に記憶される。
In response to the operation command Ad from the
中期軌道生成部72は、例えば、外界認識部51がレーンLの前方に駐車車両等の障害物(動的な外界認識情報Iprdに含まれる。)を発見した場合に、前記駐車車両等を迂回させる軌道(片側複数レーンがある場合には、必要に応じてレーン変更を含む軌道)であり、演算周期が、長周期Tlより相対的に短い周期、例えば百数十ms程度の中周期Tm(Tm=3×Toc)で、相対的に短い時間(短い距離)、例えば数秒間程度の走行時間に対応する中期軌道(5sec軌道ともいう。)Mtを生成する。
The medium-term
中期軌道Mtを生成する際に、環境マップ情報Iem中に、動的な外界認識情報Iprdが含まれていない場合、結果として、中期軌道Mtは、長期軌道Ltに概ね一致する。 When the dynamic map recognition information Iprd is not included in the environment map information Iem when the medium-term trajectory Mt is generated, as a result, the medium-term trajectory Mt substantially matches the long-term trajectory Lt.
短期軌道生成部73は、統括制御部70からの演算指令Aeに応答して、環境マップ情報Iem(動的な外界認識情報Iprd及び静的な外界認識情報Iprsを含む。)、自車状態情報Ivh、及び長期軌道Ltを参照して生成された中期軌道Mtを参照し、3つの軌道生成部中、最も短い演算周期Tocで自車両10の車両ダイナミクスに対応した短期軌道Stを生成し、生成した短期軌道Stを統括制御部70に出力し、同時に車両制御部110に出力する。
The short-term
車両制御部110は、短期軌道Stに基づき、アクチュエータ27を制御する。短期軌道Stは、軌道情報Itとして軌道情報記憶部48に記憶される。
The
短期軌道Stを生成する際に、環境マップ情報Iem中に、動的な外界認識情報Iprdが含まれていない場合、結果として、短期軌道Stは、長期軌道Ltを参照して生成された中期軌道Mtに概ね一致する。 When the dynamic external world recognition information Iprd is not included in the environment map information Iem when the short-term trajectory St is generated, as a result, the short-term trajectory St is generated by referring to the long-term trajectory Lt. It roughly matches Mt.
このようにして、短期軌道生成部73は、演算周期が、長周期Tl及び中周期Tmより相対的に短い周期、例えば数十ms程度の短周期Ts(Ts=Toc)で、これから走行する相対的に短い時間(短い距離)、例えば1秒間程度の走行時間に対応する短期軌道(1sec軌道という。)Stを生成する。
In this way, the short-term
短期軌道Stとしては、短周期Ts毎に、概ねレーンマークの中心線CLに沿う縦方向の位置x、横方向の位置y、姿勢角θz、速度vs、加速度va、操舵角δst(車両10の舵角δは、ステアリングホイールの操舵角δstにギア比を考慮して算出することができる。)等に基づき、車両指令値としての軌道点列Pj(x,y,θz,vs,va,δst){上記(2)式参照。}が生成される。 As the short-term track St, a vertical position x, a horizontal position y, a posture angle θz, a velocity vs, an acceleration va, and a steering angle δst (of the vehicle 10), which are substantially along the center line CL of the lane mark, are provided for each short cycle Ts. The steering angle δ can be calculated by taking the gear ratio into consideration in the steering angle δst of the steering wheel.) and the like, based on the vehicle command value, the track point sequence Pj(x, y, θz, vs, va, δst. ) {Refer to the above formula (2). } Is generated.
実際上、最終的な軌道点列Pjが生成される前に、短期軌道生成部73により短周期Ts(Ts=Toc)毎に複数の軌道点列候補Pcj(演算周期:Toc/5程度)が生成される。生成された軌道点列候補Pcjは、後述するように、同一短周期Ts内で、さらに、短期軌道生成部73により車両ダイナミクス等に基づき軌道が評価された後、評価結果に応じて必要があれば修正されて短期軌道St分の出力軌道としての前記軌道点列Pjが生成される。
In practice, before the final trajectory point sequence Pj is generated, the short-term
車両制御部110は、入力された短期軌道St、すなわち、演算周期Toc/5程度で生成され入力された軌道点列Pjに沿って車両10が走行するように、軌道点列Pjを車両制御値Cvhに変換して駆動力装置28、操舵装置30、及び制動装置32に出力する。
The
[実施形態の動作説明]
[フローチャートによる説明]
基本的には以上のように構成される車両制御装置12の動作について、図4の手動運転モードに係るフローチャート及び図5の自動運転モードに係るフローチャートを参照して詳細に説明する。なお、フローチャートに係るプログラムの実行主体は、車両制御装置12の統括制御部70等である。[Description of Operation of Embodiment]
[Explanation by flow chart]
The operation of the
(A)図4の手動運転モードに係るフローチャートによる説明
ステップS1にて、統括制御部70は、認識結果受信部52に対し、外界認識情報Iprの受信を要求する演算指令Aaを送出するとともに、局所環境マップ生成部54に対し、環境マップ情報Iemの生成を要求する演算指令Abを送出する。(A) Description of Flowchart of Manual Operation Mode in FIG. 4 In step S1, the
この場合、外界認識部51は、演算周期Toc内に、外界センサ14中、カメラ33、レーダ34、及び図示しないLIDAR等からの外界情報(画像情報、レーダ出射・反射情報、及び光線照射・反射情報)に基づき認識した、静的な外界認識情報Iprs(レーン形状情報Iprsl、標識・標示情報Iprsm)と動的な外界認識情報Iprd(走行抑制源情報Iprdc)とからなる外界認識情報Iprを生成し、認識結果受信部52に送信(出力)している。
In this case, the outside
認識結果受信部52は、演算指令Aaに応答して外界認識情報Ipr(Iprs+Iprd)を統括制御部70に出力する。
The recognition
一方、局所環境マップ生成部54は、演算指令Abに同期して、演算周期Toc内に外界認識情報Iprに自車状態情報Ivhを併合(マージ)して、図3に示した環境マップLmapを含む環境マップ情報Iemを生成し、統括制御部70に送出する。
On the other hand, the local environment
ステップS2にて、統括制御部70は、外界認識情報Iprと環境マップ情報Iemを取得し、記憶装置40に記憶する。
In step S<b>2, the
なお、ステップS1での最初の演算指令Abでは、外界認識部51によって外界認識情報Iprが生成されていないので、2度目のステップS1の生成要求の後に、環境マップ情報Iemが生成される。つまり、環境マップ情報Iemは、前の演算周期Tocで生成された外界認識情報Ipr及び最新の自車状態情報Ivhに基づき生成される。
Note that the external world recognition information Ipr is not generated by the external
次いで、ステップS3にて、統括制御部70は、自動運転スイッチ22がオン状態の自動運転モードに設定されているか否かを判定する。
Next, in step S3, the
自動運転スイッチ22がオフ状態の非自動運転モードに設定されている(ステップS3:NO)場合、ステップS1、S2での外界認識情報Ipr及び環境マップ情報Iemの生成処理が繰り返される。
When the
自動運転スイッチ22がオン状態の自動運転モードに設定されている(ステップS3:YES)場合、ステップS4にて、自動運転モードに瞬時に切り替えられる{非自動運転モードから自動運転モードに遷移(移行)されるともいう。}。
When the
[フローチャート(第1実施例)による説明]
(B)図5の自動運転モード(第1実施例)に係るフローチャートを参照して、車両制御装置12の第1実施例の動作についての説明
ステップS11にて、統括制御部70は、認識結果受信部52、局所環境マップ生成部54、短期軌道生成部73、中期軌道生成部72、及び長期軌道生成部71のそれぞれに対し、外界認識情報Iprの受信を要求する演算指令Aa、環境マップ情報Iemの生成を要求する演算指令Ab、短期軌道Stの生成を要求する演算指令Ac、中期軌道Mtの生成を要求する演算指令Ad、及び長期軌道Ltの生成を要求する演算指令Aeを同時に送出する。[Explanation by Flowchart (First Embodiment)]
(B) Description of the operation of the first embodiment of the
この場合、短期軌道生成部73は、最初の演算周期Tocに同期して、直前に生成されている環境マップ情報Iemと、開始時点で得た自車状態情報Ivhとに基づき短期軌道Stを生成することができる。
In this case, the short-term
中期軌道生成部72は、最初の演算周期Tocを含み、3倍の演算周期である演算周期3×Toc後に、最初の中期軌道Mtを生成することができ、以降、演算周期3×Toc毎に中期軌道Mtを生成する。
The medium-term
長期軌道生成部71は、最初の演算周期Tocを含み、9倍の演算周期である演算周期9×Toc後に、最初の長期軌道Ltを生成することができ、以降、演算周期9×Toc毎に長期軌道Ltを生成する。
The long-term
そこで、次のステップS12以降、この発明の要部に係わる短期軌道生成部73での短期軌道生成処理について説明する。
Therefore, after the next step S12, the short-term trajectory generation process in the short-
この実施形態では、基本的に、短期軌道生成部73が短期軌道Stを生成する際に利用する外界認識情報Ipr中、静的な外界認識情報Iprsと、中期軌道生成部72が中期軌道Mtを生成する際に利用する静的な外界認識情報Iprsの不一致(不整合)を回避して、安定した短期軌道Stの生成がなされることを目的としている。なお、短期軌道生成部73が短期軌道Stを生成する際、動的な外界認識情報Iprdは最新のものを利用する点に留意する。
In this embodiment, basically, in the external world recognition information Ipr used when the short-term
本来的に、レーンマークや停止線等の静的な外界認識情報Iprsは、外界認識部51による演算周期(Toc未満)内では変化しない。しかしながら、逆光、水たまり等の存在により画像情報中のレーンマークや停止線等が瞬間的に途切れる場合がある。
Originally, the static external world recognition information Iprs such as the lane mark and the stop line does not change within the calculation cycle (less than Toc) by the external
このような場合に、短期軌道生成部73が利用する最新の静的な外界認識情報Iprsと、中期軌道生成部72が利用した静的な外界認識情報Iprsの不一致が発生する。
In such a case, the latest static external world recognition information Iprs used by the short-term
そこで、短期軌道生成部73にて短期軌道Stを生成する際に、ステップS12にて、中期軌道生成部72が中期軌道Mtを生成する際に利用した静的な外界認識情報Iprsがあるか否かを判定する。
Therefore, when the short-term
ない(ステップS12:NO)場合には、ステップS13にて、短期軌道生成部73は、最新の静的な外界認識情報Iprs、動的な外界認識情報Iprd及び自車状態情報Ivhを利用して短期軌道Stを生成し、自動運転を実行する。
If not (step S12: NO), in step S13, the short-term
次いで、ステップS14にて、自動運転スイッチ22がオフ状態の非自動運転モード(手動運転モード)に設定されているか否かを判定する。
Next, in step S14, it is determined whether or not the
自動運転スイッチ22がオン状態の自動運転モードに設定されている(ステップS14:NO)場合、ステップS11以降の処理が繰り返され、通常、演算周期3×Tocの時間経過後に、ステップS12の判定が肯定的となり(ステップS12:YES)、ステップS15での短期軌道Stの生成処理が実行される。
When the
ステップS15での短期軌道Stの生成処理では、中期軌道生成部72が利用した静的な外界認識情報Iprs、最新の動的な外界認識情報Iprd及び自車状態情報Ivhを利用して短期軌道Stを生成し、自動運転を継続する。
In the generation process of the short-term trajectory St in step S15, the short-term trajectory St is utilized by using the static external environment recognition information Iprs, the latest dynamic external environment recognition information Iprd, and the own vehicle state information Ivh used by the medium-term
なお、ステップS14の判定において、自動運転スイッチ22がオフ状態の手動運転モードに設定されている(ステップS14:YES)場合、ステップS16にて、手動運転モードに切り替えられる。
In the determination of step S14, if the
[タイムチャートによる説明]
次に、図6のタイムチャート(第1実施例)を参照して、車両制御装置12の第1実施例の動作について説明する。[Explanation by time chart]
Next, the operation of the
図6中、時点t0にて、ドライバ等による自動運転スイッチ22の操作により手動運転モード(自動運転 オフ状態)から自動運転モード(自動運転 オン状態)に切り替えられる。
In FIG. 6, at time t0, the driver operates the
時点t0より前の時点t−2(図6中、最左端の時点)にて、統括制御部70は、演算周期Tocに対応する処理Pro1の開始近傍にて、認識結果受信部52(図1、図2)に外界認識情報Iprの受信を要求する演算指令Aa(図6には不図示)を送出するとともに、局所環境マップ生成部54に環境マップ情報Iemの生成を要求する演算指令Abを送出する(ステップS1対応)。
At time t-2 (the time at the leftmost end in FIG. 6) before time t0, the
局所環境マップ生成部54は、時点t−2の演算指令Abに応答して略演算周期Tocの時間にて環境マップ情報Iem1を生成して統括制御部70に出力する。
The local environment
なお、環境マップ情報Iem1は、外界認識情報Iprと自車状態情報Ivhの合成情報であるので、環境マップ情報Iemを生成する処理Pro1の終了前に、演算指令Aaに応答して、外界認識部51から受信している外界認識情報Iprが認識結果受信部52から統括制御部70を経由して局所環境マップ生成部54に送出されているが、紙面の都合上、演算指令Aa、及び外界認識情報Iprの認識処理は省略している。
Since the environment map information Iem1 is the combined information of the outside world recognition information Ipr and the vehicle state information Ivh, the outside world recognition unit responds to the operation command Aa before the processing Pro1 for generating the environment map information Iem ends. Although the external environment recognition information Ipr received from 51 is sent from the recognition
上述したように、統括制御部70の処理Pro2が終了する時点t1の前の時点t0にて、自動運転スイッチ22がオン状態に操作された(ステップS3:YES)ものとしている。
As described above, it is assumed that the
車両制御部110は、統括制御部70の処理Pro2の終点の時点t1にて、自動運転スイッチ22がオン状態に操作されたことに対応し、自車状態情報Ivh1を統括制御部70に送出する。
The
この場合、演算周期Tocの処理Pro3の終了時点t3には、車両制御部110により、時点t3の直前の時点t2に短期軌道生成部73から入力された短期軌道St1のみで生成された車両制御値Cvhに基づいてアクチュエータ27(駆動力装置28、操舵装置30及び制動装置32)が制御されて自動運転が実施される(最初のステップS13対応)。
In this case, at the end time point t3 of the process Pro3 of the calculation cycle Toc, the vehicle control value generated by the
一方、自動運転スイッチ22がオン状態に操作されたことに応答して、統括制御部70により処理Pro3の開始時点近傍にて、統括制御部70から短期軌道生成部73、中期軌道生成部72及び長期軌道生成部71に対して、それぞれ、短期軌道St3、中期軌道Mt1及び長期軌道Lt1の生成を要求する演算指令Ae、Ad、Acが送出されている(ステップS11対応)。
On the other hand, in response to the
そうすると、演算周期Tocの略3倍経過時の処理Pro5(統括制御部70)中に、処理Pro1(中期軌道生成部72)での中期軌道Mt1が生成され、統括制御部70を介して短期軌道生成部73に送出される。
Then, the medium-term trajectory Mt1 is generated by the processing Pro1 (middle-term trajectory generation unit 72) during the processing Pro5 (overall control unit 70) when approximately three times the calculation cycle Toc has elapsed, and the short-term trajectory is generated via the
この場合、その次の演算周期Toc中の処理Pro6(統括制御部70)、換言すれば、短期軌道生成部73の処理Pro4で、5sec軌道の中期軌道Mt1を考慮した、通常の場合には、車両10の走行ラインがより滑らかになる短期軌道St4が生成され、統括制御部70に出力されるとともに、車両制御部110に出力される。
In this case, in the process Pro6 (overall control unit 70) in the next operation cycle Toc, in other words, in the process Pro4 of the short-term
なお、中期軌道Mt1を考慮したとは、短期軌道生成部73が短期軌道St4を生成する際に、自車両10の現在位置の速度vs、加速度va、ヨーレートγ、及び操舵角δstに基づき周辺環境を考慮し自車両10の現在位置(始点)から1[sec]後の目標点(終点)に至るまでの短期軌道St4選定用の複数の軌道点列候補Pcjが生成される。
In addition, considering the medium-term trajectory Mt1 means that when the short-
そして、生成された短期軌道St4の各軌道点列候補Pcjが、中期軌道Mt1の軌道点列Pjに対し後述する評価関数に基づき評価されるとともに、環境マップLmap(この環境マップLmapは、中期軌道生成部72が時点t1にて局所環境マップ生成部54から認識結果受信部52を経由して取得した環境マップ情報Iem2中の静的な外界認識情報Iprs2と、短期軌道生成部73が処理Pro4の開始時点で局所環境マップ生成部54から認識結果受信部52を経由して取得した最新の環境マップ情報Iem5中の動的な外界認識情報Iprd5に対応するものであることに留意する。)に対し後述する他の評価関数に基づき評価されて、評価の高い軌道点列候補Pcjが選択され、選択された軌道点列候補Pcjが軌道点列Pjとされた短期軌道St4が生成される、という意味である。
Then, each trajectory point sequence candidate Pcj of the generated short-term trajectory St4 is evaluated based on an evaluation function described later with respect to the trajectory point sequence Pj of the medium-term trajectory Mt1, and an environment map Lmap (this environment map Lmap is a medium-term trajectory The static external environment recognition information Iprs2 in the environment map information Iem2 acquired by the
短期軌道St4の軌道点列Pjが車両制御部110を通じて演算周期Toc÷5の周期で車両制御値Cvhに変換され、アクチュエータ27に出力されることで外部環境に対する適応性及び車両10の応答性が考慮された自動運転が行われる(図6中、時点t4から時点t5までの「St+Mtで自動運転」と付記された期間)。
The track point sequence Pj of the short-term track St4 is converted into the vehicle control value Cvh at the cycle of the calculation cycle Toc/5 by the
この場合、中期軌道Mt1の軌道点列Pjとの評価関数は、中期軌道Mt1の軌道点列Pjと短期軌道St4の各軌道点列候補Pcjの対応する点での各要素(位置x,y、速度vs、操舵角δst等)の偏差(車両制御値Cvhに係わる偏差)が小さい程、評価が高くなるように設定され、環境マップLmap(静的な外界認識情報Iprs2と動的な外界認識情報Iprd5と自車状態情報Ivh4とから生成されたレーンLや自車両10の最適走行ライン、例えば、直線レーンであれば、レーン中心線CL、カーブレーンであれば、アウト−イン−アウト走行ライン。)に対する評価関数は、短期軌道St4の各軌道点列候補Pcjの位置x,yと前記環境マップLmapの最適走行ライン等との偏差(レーンLに係わる位置偏差)等が小さい程、評価が高くなるように設定されている。両評価関数の評価値の重み付け合計値が最も高い軌道点列候補Pcjが短期軌道St4の軌道点列Pjに設定される。
In this case, the evaluation function with the orbital point sequence Pj of the medium-term orbit Mt1 is that each element (position x, y, at the corresponding point of the orbital point sequence Pj of the medium-term orbit Mt1 and each orbital point sequence candidate Pcj of the short-term orbit St4. The smaller the deviation of the velocity vs, the steering angle δst, etc. (deviation related to the vehicle control value Cvh), the higher the evaluation is set, and the environment map Lmap (static external environment recognition information Iprs2 and dynamic external world recognition information) is set. An optimal travel line of the lane L or the
次いで、時点t1から演算周期Tocの略9倍経過時の統括制御部70による処理Pro11中に、長期軌道生成部71の処理Pro1で長期軌道Lt1が生成され、演算周期Toc中の処理Pro15(統括制御部70)で、10sec軌道の長期軌道Lt1、及び5sec軌道の中期軌道Mt3を考慮した、車両10の短期軌道St13が短期軌道生成部73の処理Pro13で生成される。
Next, a long-term trajectory Lt1 is generated by the process Pro1 of the long-term
短期軌道St13が長期軌道Lt1及び中期軌道Mt3を考慮した、とは、例えば、中期軌道生成部72が中期軌道Mt4を処理Pro4で生成する際に、短期軌道St4の生成処理で説明したのと同様に、複数の軌道点列候補Pcjからなる複数の中期軌道Mt4の候補が生成され、生成された各軌道点列候補Pcjが、長期軌道Lt1の軌道点列Pjとの評価関数に基づく評価、及び環境マップLmap(この場合、最新の環境マップ情報Iem11中の静的な外界認識情報Iprs11と、動的な外界認識情報Iprd11に対応するものであることに留意する。)との評価関数に基づく評価がなされて、合計評価の高い軌道点列候補Pcjが中期軌道Mt4の軌道点列Pjとされる。
The short-term orbit St13 considers the long-term orbit Lt1 and the medium-term orbit Mt3 means that, for example, when the medium-
さらに、このようにして長期軌道Lt1が参照されて生成された中期軌道Mt4と、短期軌道St13の複数の候補が上記したように評価関数により評価されることで、長期軌道Lt1を参照して生成された中期軌道Mt4が参照された短期軌道St13が生成される、という意味である。 Further, the medium-term orbit Mt4 generated by referring to the long-term orbit Lt1 and the plurality of candidates for the short-term orbit St13 are evaluated by the evaluation function as described above, and thus generated by referring to the long-term orbit Lt1. This means that the short-term orbit St13 is generated with reference to the mid-term orbit Mt4 that was generated.
時点t5以降、「St+Mt+Ltで自動運転」と付記された期間では、ドライバの運転感覚に近く乗り心地が十分に考慮された適応性・応答性に極めて優れた自動運転が実行される。 After the time point t5, during a period noted as “Automatic driving with St+Mt+Lt”, automatic driving with extremely excellent adaptability and responsiveness is executed, which is close to the driving feeling of the driver and the ride comfort is fully taken into consideration.
[フローチャート(第2実施例)による説明]
(C)図7の自動運転モード(第2実施例)に係るフローチャートを参照して、車両制御装置12の第2実施例の動作についての説明
図7のフローチャートは、図5に示したフローチャートに比較して、ステップS12a、ステップS12B、及びステップS15aの処理が追加されている点でのみ異なる。[Explanation by Flowchart (Second Embodiment)]
(C) Description of the operation of the second embodiment of the
すなわち、短期軌道生成部73が短期軌道Stを生成する際に、ステップS12aにおいて、自動運転しようとする環境領域が過渡領域か否かが静的な外界認識情報Iprs及び/又は地図情報記憶部42に記憶されている道路地図(カーブの曲率判定等)に基づき判定される。具体的には、カーブ進入時や右左折時等、操舵角δst変化が閾値以上の変化となるか否かを確認し、閾値以上となる過渡領域であると判定した(ステップS12a:YES)場合には、上述したステップS12以降の処理を実行する。
That is, when the short-term
その一方、直線走行時や見通しのよいカーブの走行時であって、操舵角δst変化が閾値未満の変化であって過渡領域ではないと判定した(ステップS12a:NO)場合、短期軌道生成部73にて短期軌道Stを生成する際に、ステップS12bにて、長期軌道生成部71が長期軌道Ltを生成する際に利用した静的な外界認識情報Iprsがあるか否かを判定する。
On the other hand, when it is determined that the change in the steering angle δst is less than the threshold value and is not in the transient region when the vehicle is traveling straight or when the vehicle is traveling in a curve with good visibility (step S12a: NO), the short-
ない(ステップS12b:NO)場合には、上述したステップS12以降の処理が実施される。 If not (step S12b: NO), the above-described processing of step S12 and thereafter is performed.
ある(ステップS12b:YES)場合には、ステップS15aでの短期軌道Stの生成処理では、長期軌道生成部71が利用した静的な外界認識情報Iprs、最新の動的な外界認識情報Iprd及び自車状態情報Ivhを利用して短期軌道Stを生成し、ステップS14の判定が肯定的となる(ステップS14:YES)まで自動運転を継続する。
If there is (step S12b: YES), in the process of generating the short-term orbit St in step S15a, the static external environment recognition information Iprs used by the long-term
この第2実施例では、過渡領域でない場合、短期軌道Stが長期軌道Ltにきわめて類似するので、外界情報(環境情報)の不整合が抑制された、きわめて安定した軌道出力を行うことができる。 In the second embodiment, since the short-term trajectory St is very similar to the long-term trajectory Lt when it is not in the transient region, it is possible to perform extremely stable trajectory output in which the mismatch of external environment information (environmental information) is suppressed.
図6のタイムチャートで一例を説明すると、短期軌道生成部73の処理Pro13では、静的な外界認識情報Iprsとして、時点t1で長期軌道生成部71が取得した静的な外界認識情報Iprs2を利用している。ちなみに、この第2実施例では、中期軌道生成部72の処理Pro4でも、静的な外界認識情報Iprsとして、時点t1で長期軌道生成部71が取得した静的な外界認識情報Iprs2を利用している。
Explaining an example with the time chart of FIG. 6, in the process Pro13 of the short-term
[まとめ]
図8Aは、比較例に係るタイムチャートであり、図8Bは、図6に示したタイムチャート中、理解の便宜のためにデフォルメして描いた第1実施例(短期軌道生成部73が利用する静的な外界認識情報Iprsは、中期軌道生成部72が利用した静的な外界認識情報Iprsと同じものを利用する。)に係るタイムチャートである。図6の時点t1が図8A、図8Bの時点t11に対応する。[Summary]
8A is a time chart according to a comparative example, and FIG. 8B is a deformed and drawn first embodiment (used by the short-term
図8Aの比較例では、長期軌道生成部71、中期軌道生成部72、及び短期軌道生成部73は、レーン形状情報Iprsl等の静的な外界認識情報Iprsに関し、それぞれ最新のものを利用して軌道を生成している。
In the comparative example of FIG. 8A, the long-term
例えば、短期軌道生成部73は、処理Pro14にて時点t24で得た静的な外界認識情報Iprsを利用して短期軌道St14を生成している。
For example, the short-term
中期軌道生成部72は、処理Pro5にて時点t23で得た静的な外界認識情報Iprs及び動的な外界認識情報Iprdを利用して中期軌道Mt5(不図示)を生成している。
The medium-term
長期軌道生成部71は、処理Pro2にて時点t20で得た静的な外界認識情報Iprsを利用して長期軌道Ltを生成している。
The long-term
このように、短期軌道生成部73が短期軌道Stを生成する際に利用する外界認識情報Ipr中、静的な外界認識情報Iprsに対し、長期軌道生成部71及び中期軌道生成部72がそれぞれ長期軌道Lt及び中期軌道Mtを生成する際に利用した静的な外界認識情報Iprsとの不一致(不整合)が発生している。
Thus, in the external environment recognition information Ipr used when the short-term
図8Bに示す第1実施例では、レーン形状情報Iprsl等の静的な外界認識情報Iprsは、上位階層である中期軌道生成部72が利用したものを下位階層である短期軌道生成部73で利用するようにしている。
In the first embodiment shown in FIG. 8B, the static external environment recognition information Iprs such as the lane shape information Iprsl is used in the lower layer short-term
例えば、短期軌道生成部73は、処理Pro14にて、中期軌道生成部72が時点t20にて取得した静的な外界認識情報Iprsを利用して短期軌道St14を生成している。
For example, in the process Pro14, the short-term
中期軌道生成部72は、処理Pro5にて時点t23で得た静的な外界認識情報Iprs及び動的な外界認識情報Iprdを利用して中期軌道Mt5(不図示)を生成している。
The medium-term
図9Aは、図8Aに示したのと同一の比較例に係るタイムチャートであり、図9Bは、図6に示したタイムチャートを理解の便宜のためにデフォルメして描いた第2実施例に係るタイムチャートである。図6の時点t1が図9A、図9Bの時点t11に対応する。 FIG. 9A is a time chart according to the same comparative example as shown in FIG. 8A, and FIG. 9B shows a time chart shown in FIG. 6 in a deformed and drawn second embodiment for convenience of understanding. It is such a time chart. The time point t1 in FIG. 6 corresponds to the time point t11 in FIGS. 9A and 9B.
図9Bに示す第2実施例では、過渡領域でない(ステップS12a:NO)こと、長期軌道Lt生成の際に利用した静的な外界認識情報Iprsが存在すること(ステップS12b:YES)を前提として、レーン形状情報Iprsl等の静的な外界認識情報Iprsを、上位階層である長期軌道生成部71が利用したものを下位階層である中期軌道生成部72及び短期軌道生成部73で利用するようにしている。
In the second embodiment shown in FIG. 9B, it is premised that it is not in the transient region (step S12a: NO), and that the static external world recognition information Iprs used when generating the long-term trajectory Lt exists (step S12b: YES). , The external environment recognition information Iprs such as the lane shape information Iprsl used by the long-term
例えば、短期軌道生成部73は、処理Pro14にて、中期軌道生成部72が時点t11にて取得した静的な外界認識情報Iprs及び自身が時点t24で取得した動的な外界認識情報Iprdを利用して短期軌道St14を生成している。
For example, in the process Pro14, the short-term
また、中期軌道生成部72は、処理Pro5にて時点t11で取得した静的な外界認識情報Iprs及び時点t23で取得した動的な外界認識情報Iprdを利用して中期軌道Mt5(不図示)を生成している。
Further, the medium-term
なお、下位階層である中期軌道生成部72及び短期軌道生成部73における時点t11での静的な外界認識情報Iprs利用は、長期軌道生成部71が処理Pro2で長期軌道Lt2(不図示)を生成したときに、停止され、時点t20での静的な外界認識情報Iprsに変更される。
The use of the static external environment recognition information Iprs at the time point t11 in the lower-layer middle-
[まとめ]
上述した実施形態によれば、自動運転可能な車両10を制御する車両制御装置12が、外界センサ14により検出された外界情報から少なくとも自車10が走行するレーンのレーン形状を認識し、認識したレーン形状情報Iprslを含む静的な外界認識情報Iprsを生成するとともに障害物、交通参加者及び信号機灯色等の走行抑制源情報Iprdcを含む動的な外界認識情報Iprdを生成し、外界認識情報Ipr(Ipr=Iprs+Iprd)として生成する外界認識部51と、静的な外界認識情報Iprsを利用して演算周期が相対的に短い第1演算周期としての短周期Tsで第1軌道としての短期軌道Stを生成する第1軌道生成部としての短期軌道生成部73と、外界認識情報Ipr(Ipr=Iprs+Iprd)を利用して短周期Tsより長い第2演算周期としての中周期Tmで前記短期軌道Stより長い第2軌道としての中期軌道Mtを生成する中期軌道生成部72と、短期軌道生成部73及び中期軌道生成部72を制御する統括制御部70と、を備える。[Summary]
According to the above-described embodiment, the
外界認識部51は、短周期Ts(第1演算周期)以下の周期で前記認識処理を行うものであり、統括制御部70は、中期軌道生成部72(第2軌道生成部)が利用した静的な外界認識情報Iprsがある場合には、該静的な外界認識情報Iprsを短期軌道生成部73(第1軌道生成部)に利用させて、短期軌道Stを生成させるようにしている(第1実施例)。
The external
このように、中期軌道生成部72(第2軌道生成部)が利用した静的な外界認識情報Iprsを短期軌道生成部73(第1軌道生成部)に利用させて、短期軌道St(第1軌道)を生成させるようにしたので、短期軌道生成部73(第2軌道生成部)が利用する中期軌道Mt(第2軌道)との静的な外界認識情報Iprsの不整合が抑制され、短期軌道生成部73(第1軌道生成部)から安定した軌道出力がなされる。 In this way, the short-term trajectory St (first trajectory) (first trajectory) is used by causing the short-term trajectory generator 73 (first trajectory generator) to use the static external environment recognition information Iprs used by the medium-term trajectory generator 72 (second trajectory generator). Since the trajectory is generated, the mismatch of the static external environment recognition information Iprs with the medium-term trajectory Mt (second trajectory) used by the short-term trajectory generator 73 (second trajectory generator) is suppressed, and the short-term trajectory is suppressed. A stable trajectory output is performed from the trajectory generation unit 73 (first trajectory generation unit).
より詳しく説明すると、仮に、下位階層である短期軌道生成部73(第1軌道生成部)が最新の外界認識情報Ipr(Ipr=Iprs+Iprd)及び中期軌道Mt(第2軌道)を用いて、軌道最適化を行う場合、実際には外界情報(環境情報)が変化していなかったとしても、外界認識部51の認識誤差などにより、上位階層である中期軌道生成部72(第2軌道生成部)が用いた静的な外界認識情報Iprsとは異なる静的な外界認識情報Iprsを用いることになる。
More specifically, it is assumed that the short-term orbit generation unit 73 (first orbit generation unit), which is a lower layer, uses the latest external world recognition information Ipr (Ipr=Iprs+Iprd) and the medium-term orbit Mt (second orbit) to optimize the orbit. When the conversion is performed, even if the external world information (environmental information) does not actually change, the medium-term orbit generation unit 72 (second orbit generation unit), which is the upper layer, is caused by the recognition error of the external
この場合、中期軌道Mt(第2軌道)が最新の静的な外界認識情報Iprsに対して最適解となっておらず、短期軌道St(第1軌道)を評価する評価関数{例えば、短期軌道St(第1軌道)の候補として生成された複数の軌道点列候補Pcjから短期軌道St(第1軌道)の軌道点列Pjを選択する際に、基本的には、上位階層である中期軌道Mt(第2軌道)の軌道点列Pjに最も類似度が高い(差分が小さい)短期軌道St(第1軌道)の軌道点列候補Pcjを選定する関数}に不要な多峰性(本来、最も類似度の高い1点のピーク点となるところが、ピーク点が多点になる。)が生じてしまい、出力軌道である短期軌道St(第1軌道)が不安定になる可能性がある。 In this case, the medium-term trajectory Mt (second trajectory) is not an optimal solution for the latest static external environment recognition information Iprs, and the evaluation function for evaluating the short-term trajectory St (first trajectory) {for example, the short-term trajectory When selecting the trajectory point sequence Pj of the short-term trajectory St (first trajectory) from the plurality of trajectory point sequence candidates Pcj generated as St (first trajectory) candidates, basically, the middle-term trajectory of the upper hierarchy Multimodality unnecessary for the function that selects the trajectory point sequence candidate Pcj of the short-term trajectory St (first trajectory) having the highest similarity (small difference) to the trajectory point sequence Pj of Mt (second trajectory)} (originally, There is a possibility that the short-term trajectory St (first trajectory), which is the output trajectory, becomes unstable because the peak point of one point having the highest degree of similarity has multiple peak points.).
実際上、白線や停止線等からなるレーン形状には、認識誤差(認識ノイズ)は乗るが、本来、静的な(変化しない、動かない)ものであり、上位階層である中期軌道生成部72(第2軌道生成部)が参照した静的な外界認識情報Iprsと一部(レーン形状情報Iprsl等)が同じ外界認識情報Ipr(Iprsが同じ、Iprdは異なる。)を下位階層である短期軌道生成部73(第1軌道生成部)が参照することで、下位階層である短期軌道生成部73(第1軌道生成部)が参照する上位階層軌道である中期軌道Mt(第2軌道)との外界情報(環境マップ情報Iem)の不整合を抑制し、安定した軌道出力を行うことができる。 In reality, although the recognition error (recognition noise) is added to the lane shape including the white line and the stop line, it is essentially static (does not change or does not move). The external environment recognition information Ipr (the same Iprs is the same, the Iprd is different) that is partially the same (the lane shape information Iprsl and the like) as the static external environment recognition information Iprs referred to by the (second trajectory generation unit) is a short-term trajectory that is a lower layer. By referring to the generation unit 73 (first orbit generation unit), the short-term orbit generation unit 73 (first orbit generation unit), which is a lower layer, and the medium-term orbit Mt (second orbit), which is an upper layer orbit, are referred to. It is possible to suppress the mismatch of the external information (environment map information Iem) and perform stable trajectory output.
前記したように、外界認識情報Iprには、前記レーン形状情報Iprslを含む静的な外界認識情報Iprsの他に、交通参加者を含む自車の走行を抑制する動的な外界認識情報Iprdである走行抑制源情報Iprdcを含む。この場合、統括制御部70は、静的な前記外界認識情報Iprsは中期軌道生成部72(第2軌道生成部)が利用したものを短期軌道生成部73(第1軌道生成部)に利用させ、動的な前記外界認識情報Iprdは、最新の動的な外界認識情報Iprdを利用させるようにしている。
As described above, the outside world recognition information Ipr includes, in addition to the static outside world recognition information Iprs including the lane shape information Iprsl, dynamic outside world recognition information Iprd for suppressing the traveling of the own vehicle including the traffic participants. It includes certain travel suppression source information Iprdc. In this case, the
このように、第1軌道生成部としての短期軌道生成部73が、第2軌道生成部としての中期軌道生成部72の中周期Tm(第2演算周期)より短い短周期Ts(第1演算周期)で、中期軌道Mt(第2軌道)より短い短期軌道St(第1軌道)を生成する際に、動的な外界認識情報Iprdは、短周期Ts(第1演算周期)以下で認識されている最新の外界認識情報Iprdを参照して生成するので、交通参加者等に対する車両10の応答性が低下しない短期軌道St(第1軌道)を生成することができる。
As described above, the short-
前記したように、外界認識情報Iprには、レーン形状情報Iprslの他に、自車10の走行を規制する標識・標示情報Iprsmが含まれるものであり、統括制御部70は、標識・標示情報Iprsmをも中期軌道生成部72(第2軌道生成部)に利用させるとともに、中期軌道生成部72が利用した標識・標示情報Iprsmを短期軌道生成部73(第1軌道生成部)に利用させる。
As described above, the outside world recognition information Ipr includes, in addition to the lane shape information Iprsl, the sign/marking information Iprsm for restricting the traveling of the
例えば、中期軌道生成部72(第2軌道生成部)が利用した、最高速度を示す標識や停止線等の走行を規制する標識・標示情報Iprsmを、短期軌道生成部73(第1軌道生成部)に利用させるので、中期軌道生成部72(第2軌道生成部)により生成された車両10の速度vsの円滑な遷移や車両10の円滑な停止を行う中期軌道Mt(第2軌道)を短期軌道生成部73(第1軌道生成部)で利用することができる。
For example, the sign/marking information Iprsm used by the medium-term orbit generator 72 (second orbit generator) for restricting traveling of a sign indicating the maximum speed, a stop line, or the like is set to the short-term orbit generator 73 (first orbit generator). ), the medium-term trajectory Mt (second trajectory) that performs smooth transition of the velocity vs of the
この場合において、統括制御部70が制御する、中周期Tm(第2演算周期)より長い第3演算周期としての長周期Tlで、静的な外界認識情報Iprsを参照して、前記中期軌道Mtより長い第3軌道としての長期軌道Ltを生成する第3軌道生成部としての長期軌道生成部71を有する場合、統括制御部70は、自動運転を開始する際、短期軌道生成部73(第1軌道生成部)、中期軌道生成部72(第2軌道生成部)、及び長期軌道生成部71(第3軌道生成部)に対し、各軌道の生成を同時に開始させる一方、中期軌道Mt(第2軌動)が生成される前は、短期軌道生成部73(第1軌道生成部)に対し、最新の外界認識情報Iprを参照させて短期軌道St(第1軌道)を生成させ、中期軌道Mt(第2軌道)が生成されたときは、短期軌道生成部73(第1軌道生成部)に対し、該中期軌道Mt(第2軌道)及び中期軌道生成部72(第2軌道生成部)が参照したレーン形状を含む静的な外界認識情報Iprsを参照させて短期軌道St(第1軌道)を生成させ、長期軌道Lt(第3軌道)が生成されたときは、短期軌道生成部73に対し、該長期軌道Lt(該第3軌道)及び長期軌道生成部71(第3軌道生成部)が利用したレーン形状情報Iprslを含む外界認識情報Iprを利用させて短期軌道Stを生成させるようにしてもよい。
In this case, with reference to the static external environment recognition information Iprs in the long cycle Tl as the third calculation cycle, which is longer than the middle cycle Tm (second calculation cycle) controlled by the
自動運転がオン状態とされたとき、短期軌道生成部73、中期軌道生成部72、及び長期軌道生成部71により、まず、演算周期の最も短い演算周期Tocで短期軌道生成部73(第1軌道生成部)により生成した短期軌道Stで車両10を制御し、次に、演算周期が次に短い演算周期3×Tocで中期軌道生成部72(第2軌道生成部)により生成した中期軌道Mt(第2軌道)を考慮した短期軌道St(第1軌道)で車両10を制御し、次いで、演算周期が最も長い演算周期9×Tocで長期軌道生成部71により生成した長期軌道Ltを考慮した中期軌道Mtを考慮して生成された短期軌道Stで車両10を制御するようにしている。このため、直ちに短期軌道Stに基づき自動運転を開始でき、且つ徐々に段階的に、乗り心地・快適性が向上する中期軌道Mt及び長期軌道Ltを考慮した自動運転に移行することができる。この場合において、下位階層の軌道生成部(長期軌道生成部71に対する中期軌道生成部72、並びに長期軌道生成部71及び中期軌道生成部72に対する短期軌道生成部73)が参照する上位階層軌道(中期軌道Mtに対する長期軌道Lt、並びに短期軌道Stに対する中期軌道Mt及び長期軌道Lt)との外界情報(環境マップ情報Iem)の不整合を抑制し、安定した軌道出力を行うことができる。
When the automatic operation is turned on, the short-term
また、外界認識情報Iprには、レーン形状情報Iprsl、又はレーン形状情報Iprsl及び標識・標示情報Iprsmの他に、自車10の走行を抑制する走行抑制源情報Iprdcが含まれるものであり、統括制御部70は、走行抑制源情報Iprdcを、長期軌道生成部71には利用(参照)させず、短期軌道生成部73(第1軌道生成部)にのみ参照(利用)させる。
The external environment recognition information Ipr includes travel suppression source information Iprdc that suppresses travel of the
相対的に長い軌道となる第3軌道としての長期軌道Ltでは乗り心地(車両の挙動変化の円滑性)が重視され、相対的に中位の軌道となる第2軌道としての中期軌道Mt及び相対的に短い軌道となる第1軌道としての短期軌道Stでは認識された外界環境に対する適応性・応答性が重視されるので、短期軌道St及び中期軌道Mt生成の際に、自車10の走行を抑制する走行抑制源情報Iprdcを参照することで、外界環境に対する適応性・応答性を確保しつつ、レーン形状を参照して生成された長期軌道Ltを間接的に参照する短期軌道Stにより車両10を制御することで、乗り心地(快適性)が考慮された自動運転を行うことができる。
In the long-term track Lt as the third track which is a relatively long track, the riding comfort (smoothness of changes in vehicle behavior) is emphasized, and the medium-term track Mt and the relative track as the second track, which is a relatively middle track, Since the adaptability and responsiveness to the recognized external environment are emphasized in the short-term trajectory St as the first trajectory, which is a relatively short trajectory, the traveling of the
レーン形状情報Iprslは、路面に設けられたレーンL又は縁石Es、ガードレールGr等のレーン規定物から認識される情報であり、走行抑制源情報Iprdcは、障害物、交通参加者、又は信号機灯色を含む情報である。 The lane shape information Iprsl is information recognized from lane regulations such as the lane L or curb Es and guardrail Gr provided on the road surface, and the travel restraint source information Iprdc is an obstacle, a traffic participant, or a traffic light color. It is information including.
長期軌道生成部71(第3軌道生成部)は、路面に設けられたレーン規定物から認識される情報に基づき乗り心地を重視した軌道(長期軌道Lt)を生成でき、短期軌道生成部73(第1軌道生成部)及び中期軌道生成部72(第2軌道生成部)は、障害物、交通参加者、又は信号機灯色を含む情報に基づき適応性・応答性を重視した軌道(短期軌道St、中期軌道Mt)を生成することができる。 The long-term track generation unit 71 (third track generation unit) can generate a track (long-term track Lt) that emphasizes ride comfort based on information recognized from the lane regulation provided on the road surface, and the short-term track generation unit 73 ( The first trajectory generation unit) and the medium-term trajectory generation unit 72 (second trajectory generation unit) are trajectory (short-term trajectory St) that emphasizes adaptability/responsiveness based on information including obstacles, traffic participants, or traffic light colors. , The mid-term trajectory Mt ) can be generated.
レーン規定物は、レーンマークLm及び/又は縁石Es、ガードレールGr等のレーン逸脱防止部材を含む。 The lane standard includes a lane deviation preventing member such as a lane mark Lm and/or a curb Es, a guardrail Gr, or the like.
外界認識部51は、レーンマークLm又は縁石Es・ガードレールGr等のレーン逸脱防止部材から自車10が走行するレーンLのレーン形状を認識することができる。
The outside
なお、この発明は、上記実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various configurations can be adopted based on the contents of this specification.
Claims (6)
外界情報を検出する外界センサ(14)で検出された前記外界情報から少なくとも自車が走行するレーンのレーン形状を認識し、認識したレーン形状情報(Iprsl)を含む静的な外界認識情報(Iprs)及び交通参加者を含む自車の走行を抑制する走行抑制源情報(Iprdc)を含む動的な外界認識情報(Iprd)を生成する外界認識部(51)と、
前記外界認識情報を利用して、第1演算周期で第1軌道を生成する第1軌道生成部と、
前記外界認識情報を利用して、前記第1演算周期より長い第2演算周期で前記第1軌道より長い第2軌道を生成する第2軌道生成部と、
前記第1軌道生成部及び前記第2軌道生成部を制御する統括制御部(70)と、
を備え、
前記外界認識部(51)は、前記第1演算周期以下の周期で認識処理を行うものであり、
前記統括制御部(70)は、
前記第1軌道生成部により最新の前記第1軌道を生成させる際に、最新の動的な前記外界認識情報(Iprd)を利用させ、且つ前記第2軌道生成部が直近の前記第2軌道を生成する際に利用した前記第2演算周期分前の静的な前記外界認識情報(Iprs)がある場合には、該第2演算周期分前の静的な前記外界認識情報(Iprs)及び直近に生成された前記第2軌道を参照させて最新の前記第1軌道を生成させる
ことを特徴とする車両制御装置(12)。 A vehicle control device (12) for controlling a vehicle (10) capable of autonomous driving, comprising:
At least the lane shape of the lane in which the vehicle is traveling is recognized from the outside world information detected by the outside world sensor (14) that detects the outside world information, and the static outside world recognition information (Iprs) including the recognized lane shape information (Iprsl) is recognized. ) And an external environment recognition unit (51) that generates dynamic external environment recognition information (Iprd) including travel suppression source information (Iprdc) that suppresses the travel of the vehicle including the traffic participant,
A first trajectory generation unit that generates a first trajectory in a first calculation cycle by using the outside world recognition information;
A second trajectory generation unit that generates a second trajectory longer than the first trajectory in a second computation cycle longer than the first computation cycle using the external world recognition information;
An overall control unit (70) for controlling the first trajectory generation unit and the second trajectory generation unit;
Equipped with
The surroundings recognition part (51), which performs the recognition processing in a cycle of less than the first operation cycle,
The integrated control unit (70)
In forming the latest the first track by said first track generation unit, to use the latest dynamic the surroundings recognition information (IPRD), and said second trajectory generation unit is the last of the second track When there is the static external environment recognition information (Iprs) before the second operation cycle used when generating, the static external environment recognition information (Iprs) before the second operation cycle and the latest The vehicle control device (12) , wherein the latest first track is generated by referring to the second track generated by the above .
前記外界認識情報には、前記レーン形状情報(Iprsl)の他に、前記自車(10)の走行を規制する静的な外界認識情報(Iprs)である標識・標示情報(Iprsm)が含まれるものであり、
前記統括制御部(70)は、
前記標識・標示情報(Iprsm)を前記第2軌道生成部に利用させるとともに、前記第2軌道生成部が前記第2演算周期分前に利用した前記標識・標示情報(Iprsm)を前記第1軌道生成部に利用させる
ことを特徴とする車両制御装置(12)。 The vehicle control device (12) according to claim 1,
The outside world recognition information includes, in addition to the lane shape information (Iprsl), static sign outside world recognition information (Iprs) that restricts the traveling of the own vehicle (10) (Iprsm). Is something
The integrated control unit (70)
The second trajectory generation unit is caused to use the marking/marking information (Iprsm), and the first trajectory is used for the marking/marking information (Iprsm) used by the second trajectory generating unit before the second calculation cycle. A vehicle control device (12) characterized by being used by a generation unit.
前記統括制御部(70)が制御する、前記第2演算周期より長い第3演算周期で、前記外界認識情報を利用して、前記第2軌道より長い第3軌道を生成する第3軌道生成部をさらに有し、
前記統括制御部(70)は、
自動運転を開始する際、前記第1軌道生成部、前記第2軌道生成部、及び前記第3軌道生成部に対し、各軌道の生成を同時に開始させる一方、
直近の前記第2軌道が生成される前は、前記第1軌道生成部に対し、最新の外界認識情報を利用させて最新の前記第1軌道を生成させ、
直近の前記第2軌道が生成されたときは、前記第1軌道生成部に対し、直近に生成された前記第2軌道及び前記第2軌道生成部が直近の前記第2軌道を生成する際に利用したレーン形状を含む前記第2演算周期分前の静的な前記外界認識情報を利用させて最新の前記第1軌道を生成させ、
直近の前記第3軌道が生成されたときは、前記第1軌道生成部に対し、直近に生成された該第3軌道及び前記第3軌道生成部が該第3軌道を生成する際に利用したレーン形状情報(Iprsl)を含む前記第3演算周期分前の前記外界認識情報を利用させて最新の前記第1軌道を生成させる
ことを特徴とする車両制御装置(12)。 The vehicle control device (12) according to claim 1 or 2 ,
A third trajectory generation unit that generates a third trajectory longer than the second trajectory by using the external world recognition information in a third computation cycle that is longer than the second computation cycle and that is controlled by the central control unit (70). Further has
The integrated control unit (70)
When starting the automatic operation, the first trajectory generation unit, the second trajectory generation unit, and the third trajectory generation unit simultaneously start generation of each trajectory,
Before the latest second trajectory is generated, the first trajectory generation unit is caused to use the latest external world recognition information to generate the latest first trajectory,
When the most recent second trajectory is generated, when the most recently generated second trajectory and the second trajectory generation section generate the most recent second trajectory with respect to the first trajectory generation section. Using the static external environment recognition information before the second operation cycle including the used lane shape, the latest first trajectory is generated,
When the most recent of the third trajectory is generated, relative to the first trajectory generating section, the third track and the third track generation unit generated most recently utilized in generating the third track A vehicle control device (12), characterized in that the latest first track is generated by using the external environment recognition information including the lane shape information (Iprsl) before the third calculation cycle .
前記外界認識情報には、さらに、前記自車(10)の走行を抑制する走行抑制源情報(Iprdc)が含まれるものであり、
前記統括制御部(70)は、
前記走行抑制源情報(Iprdc)を、前記第3軌道生成部には利用させず、前記第1及び第2軌道生成部に利用させる
ことを特徴とする車両制御装置(12)。 The vehicle control device (12) according to claim 3 ,
The outside world recognition information further includes travel restraint source information (Iprdc) for restraining the traveling of the own vehicle (10),
The integrated control unit (70)
The vehicle control device (12), wherein the traveling suppression source information (Iprdc) is not used by the third track generation unit but is used by the first and second track generation units.
前記レーン形状情報(Iprsl)は、路面に設けられたレーン規定物から認識される情報であり、前記走行抑制源情報(Iprdc)は、障害物、交通参加者、又は信号機灯色を含む情報である
ことを特徴とする車両制御装置(12)。 The vehicle control device (12) according to claim 4 ,
The lane shape information (Iprsl) is information recognized from a lane prescription provided on a road surface, and the travel restraint source information (Iprdc) is information including an obstacle, a traffic participant, or a traffic light color. A vehicle control device (12) characterized by the following.
前記レーン規定物は、レーンマーク又はレーン逸脱防止部材を含む
ことを特徴とする車両制御装置(12)。 The vehicle control device (12) according to claim 5 ,
The vehicle control device (12), wherein the lane regulation includes a lane mark or a lane departure prevention member.
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